Автор Тема: Гипотезы абиогенеза и их опровержение  (Прочитано 93409 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Татьяна Рогова.

  • Гость
На форуме периодически воспроизводятся слова: "Все предложенные модели абиогенеза были опровергнуты". Есть подозрение, что за опровержение выдают отсутствие подтверждения. Да и вообще существование полных моделей абиогенеза вызывает сомнение.

В общем, вопрос: какие выдвигались модели абиогенеза и как они были опровергнуты? Это, конечно, наглость с моей стороны - создавать тему, которую вряд ли смогу поддержать, но вдруг кто-нибудь ещё заинтересуется.

Оффлайн р.Б.Константин

  • Модератор
  • *
  • Сообщений: 6487
    • Православный
  • Skype: wiolowan
На форуме периодически воспроизводятся слова: "Все предложенные модели абиогенеза были опровергнуты".

Здравствуйте, Татьяна, это я автор этих слов.

Есть подозрение, что за опровержение выдают отсутствие подтверждения.
Не совсем понятно, в чем разница. Похоже, есть какой-то тонкий смысл, из которого можно выйти "на щите".

Вот, например, я могу предложить модель: "Маша Иванова откладывает каждый день по одному яйцу". Можно поместить Машу в комнату с видеокамерами, и убедиться, что ни сегодня, ни завтра Маша яйца не отложит.
Что это - опровержение модели, или "отсутствие подтверждения"?. Наверное, второе :).

Да и вообще существование полных моделей абиогенеза вызывает сомнение.
--Понимаете, "полная модель" - это уже вне темы, это есть "метафизическая платформа естественного абиогенеза, непотопляемая и нефальсифицируемая".

В общем, вопрос: какие выдвигались модели абиогенеза и как они были опровергнуты? Это, конечно, наглость с моей стороны - создавать тему, которую вряд ли смогу поддержать, но вдруг кто-нибудь ещё заинтересуется.

Можно начать с опытами по самозарождению мышей в тряпье и червей в мясе.

Или сразу перейти к опытам ХХ века:
А.И. Опарина
С.Миллера
С.Фокса

Вы можете начать с обзора эволюциониста Ю.В. Чайковского: Чайковский ЭВОЛЮЦИЯ. Загадка начала жизни. Молодая Земля.

Вот что он пишет о Опарине. Заметьте, Опарин - это "икона" абиогенеза, его "коацерватные капли" учат в школах и повторяют в институтах. Я тоже учил и повторял, и никакого недоверия к его "успешным опытам не было".

Итак:
Цитировать
Пионер исследований абиогенеза биохимик А.И. Опарин видел задачу в построении чего-то вроде первичной клетки, плававшей в "первичном бульоне", содержавшем органические молекулы. Он был уверен, что именно в ней природой были найдены все механизмы первичной жизни. Еще в 1920-х гг. его внимание привлекли коацерваты (микроскопические коллоидные капли, содержащие полимеры и плавающие в воде), которые он затем изучал более полувека. Коацерваты оказались способными окружать себя простыми оболочками. Опарину удалось получить в них некоторые важные для жизни реакции (например, синтез крахмала) и показать, что достигнув предельного размера, капля распадается на несколько дочерних, которые тоже растут. Однако для этого в коацерват вводились один-два фермента (это уже никак не преджизнь), а дочерние капли росли медленнее исходной и лишь до тех пор, пока каждой доставались ферменты.

Вот слова Чайковского о опытах Фокса:
Цитировать
Несколько дальше продвинулся в 1950-е годы американский биохимик Сидней Фокс, показавший, что вместо нынешних белков можно брать протеиноиды - цепочки аминокислот, которые он получал, нагревая смесь сухих аминокислот. Растворяя их затем в воде и нагревая крепкий раствор в автоклаве до огромной температуры, выше 130 градусов (запомним это!), он тоже получал микрокапли. Там некоторые ферментативные свойства наблюдались, однако, без добавления ферментов, причем у этих капель тоже возникали оболочки и шло "деление клеток" (рис. 2). Оно, ввиду отсутствия потребности во внесенных извне ферментах, могло идти довольно долго, но все же прекращалось по исчерпании запаса протеиноидов. Эта трудность весьма существенна - ведь их полимеризация шла у Фокса в условиях перегретой жидкости, несовместимых ни с условиями появления самих аминокислот (искра во влажной смеси метана, аммиака и углекислого газа - так имитировали грозу в атмосфере молодой Земли), ни с условиями "деления клеток" (обычный водный раствор). Как их совместить?

Вот еще о протеиноидах Фокса: http://www.profreglament.ru/interesting_materials/03evolution/03_theory_facts/08.php
Миллер синтезировал 5 аминокислот, моделирую бескислородную восстановительную атмосферу.
Как вы понимаете, 5 аминокислот (и еще несколько десятков в концентрациях порядка 1 ppm) - это не "подтвержденная модель абиогенеза" и даже не "подтвержденная модель абиогенетического синтеза аминокислот".

Из исторических обзоров, предлагаю вот:
http://origins.swau.edu/papers/life/chadwick/default.html
и Вашего покорного слуги: http://creatio.orthodoxy.ru/articles/violovan_abiogenesis.html

Из последних "успехов" можно выделить два

1. Абиотический синтез пиримидиновых нуклеотидов
--там ниже мои комментарии, и
2. Рибозим tC19z, который копирует мелкие РНК (короче себя), но только с "затравкой"- праймером (не голые), с 0.88% ошибок (без репарации - это путь к дегенерации), и сам живуч 1-5 часов. (не понятно, как появился, но за сутки обратно разложится).

Вывод: ВСЕ предложенные модели абиогенеза не только не дают живой организм на выходе, но даже не выполняют свою задачу - синтеза достаточной концентрации нужных биомономеров или биополимеров.

Оффлайн р.Б.Константин

  • Модератор
  • *
  • Сообщений: 6487
    • Православный
  • Skype: wiolowan
Напомню, в чем заключается "естественный абиогенез". Все перечисленные пункты - проблемные

1. Накопление неорганики и органики, из которой могут образовываться биомономеры.
а) много восстановительных газов - NH3, H2S, СН4, H2, HCN и отсутствие даже следов кислорода.
б) низкомолекулярная органика - формальдегид, формамид, цианамид, цианоацетилен, гликольалдегид, глицеральдегид итд.

2. Накопление биомономеров
а) L-аминокислот (полного списка моделей я нигде не нашел, это говорит о их качестве)
б) азотистых оснований, D-(дезокси)рибозы, нуклеозидов, нуклеотидов

3. Накопление энергетических молекул, макроэргов

4. Накопление липидов и липидных полупроницаемых мембран

5. Накопление биополимеров
а) белков
б) нуклеиновых кислот

6. Функциональность биополимеров, воспроизводимость, стабильность.

7. "Репликатор". Мир РНК (нестабильны, малоактивны, предел в размерах)

8. Репарация. Нетривиальная задача: восстановить поврежденный нуклеотид в НК, в случае одноцепочечной РНК в общем случае не  решается для замен нуклеотидов. Разрыв цепочки в случае одноцепочечных НК тоже не лечится: разорвались, разбежались. В условиях воздействия мутагенов (неэкранируемого УФ, температуры, радиации, (следов) кислорода, радикалов и других химических агентов) и качества копирования типа 99.12%, любая последовательность быстро выродится (это если забыть про t1/2 рибозимов типа 1-5 часов)

9. Простейшие системы (гиперциклы, квазивиды, сайзеры, протобионты) - тут полная дыра, т.е. чистые абстракции с заданными свойствами (но даже у них находятся важные требования, например, необходимость мембраны для компартментализации реакций, или необходимость достаточно низкой частоты мутаций, чтобы сохранить информацию).

10. Переход от гетеротрофов к аутотрофам. Это, по сегодняшним меркам, около 1000 генов, которые не успеют появиться, пока "протобионт" будет доедать невесть откуда взявшийся "густой пребиотический суп".

Общие проблемы химии абиогенеза:
1. Сдвиг всех реакций в обратную сторону - в воде идет распад белков и НК, а не их синтез;, б-во реакций - эндотермические, да еще часто с dH>0, -TdS>0
В результате имеем низкий выход реакции, ненормально высокие концентрации субстратов дают ненормально низкие концентрации продуктов.

2. Мусорные реакции, например, образование смеси нужных и ненужных стереоизомеров, или появление веществ, которые конкурируют или блокируют нужные реакции (инозин - предшественник "хороших" нуклеозидов, но "убийца комплементарности")

3. Эффект разведения, диффузии: реакции могут идти кое-как в запаянной колбе, но на открытом воздухе или воде - продукты реакции диффундируют во все стороны. В результате и так низкий выход реакций дополняется еще бОльшим уменьшением концентраций (до нуля)

4. Нестабильность (УФ, ИК, итд.) большинства биомономеров и биополимеров (от минут-часов-дней, до столетий, что все равно мгновение по эво-меркам, так что никакого "накопления" не происходит). В особенности - быстрое окисление, так что атмосферный кислород, следы которого должны появляться сразу же (УФ-фотолиз воды), убивает значительную часть органики.
« Последнее редактирование: 16.11.2012, 13:35:13 от р.Б.Константин »

Оффлайн Лунный А.Н.

  • Сообщений: 33094
    • Православный
8. Репарация. Нетривиальная задача: восстановить поврежденный нуклеотид в НК, в случае одноцепочечной РНК в общем случае не  решается для замен нуклеотидов. Разрыв цепочки в случае одноцепочечных НК тоже не лечится: разорвались, разбежались. В условиях воздействия неэкранируемого УФ, и качества копирования типа 98.12%, любая последовательность быстро выродится (это если забыть про t1/2 рибозимов типа 1-5 часов)
В принципе, у какого-то их рибозима есть лигазная активность - зашивают дырку. Еще у одного искусственно созданного какая-то замена (перекрестная, что ли). Искусственная, понятно.
Но остальное верно, можно даже развернуть мысль: среди повреждений имеется еще окисление оснований, есть еще их некоторые модификации по разным звеньям. Все это надо отследить, вырезать и правильно обратно зашить. А иначе - то и будет, вмиг не останется двух одинаковых молекул-матриц.
Повреждения будут от:

1. Окислителей и радикалов
2. УФ
3. Радиации
4. Алкиляторов
5. Термофлуктуаций
6. Нормального метаболизма (репликации, рекомбинации, репарации).

Еще можно вспомнить при большом желании. И никуда от этого не деться.

А вообще рассматривать столько звеньев, как у вас по пунктам, для объяснения невозможности абиогенеза, и не нужно. Достаточно вычленить несколько непреодолимых моментов, без которых не обойтись, и достаточно.

Оффлайн Андрей Лавров

  • Сообщений: 8615
    • Православный
Ну эта то модель абиогенеза как раз не опровергнута.
Ведь там же вроде получился положительный результат (мыши в тряпье в данных опытах успешно самозародились).

Так там, кажется, был "Такахаши" того времени, который "попастеризовал" колбу и получил несколько другой результат :)

Оффлайн Oleg_Lazarev

  • Сообщений: 643
Ну вот что вы в который раз обсуждаете какие-то утопические гипотезы? Сколько уже над ними сидят - и ни разу ничего живого из неживого не получилось. С вечным двигателем, между прочим, было то же самое.

Оффлайн Андрей Лавров

  • Сообщений: 8615
    • Православный
Не, это вроде было уже позже. К тому же, он просто был неумехой. Вот у него ничего и не получилось.
А Ван Гельмонт очень тонко и правильно подобрал условия эксперимента (потная рубашка, темный шкаф, зерна пшеницы). И мыши у него успешно самозародились.

Страшно подумать, что было бы, если бы данный опыт пришелся на расцвет "развитого эволюционизма". Абиогенез был бы доказан в не меньшей степени, чем происхождение человека от обезьяны на основании известной ловкости рук по прилаживанию обезьяньей челюсти к черепу homo sapiens.

Оффлайн Михаил Призрак

  • Сообщений: 1116
Сейчас делают ставку на твердоминеральные гипотезы: моя любимая апатитная, глинная и т.п.

Оффлайн Александр_73

  • Сообщений: 1080
    • Не указано
Сейчас делают ставку на твердоминеральные гипотезы: моя любимая апатитная, глинная и т.п.
Что-то поисковики молчат на этот счет :)

Оффлайн р.Б.Константин

  • Модератор
  • *
  • Сообщений: 6487
    • Православный
  • Skype: wiolowan
Сейчас ставка делается на тактическое ядерное оружие и ковровые бомбардировки (Братва и кольо, (с)Гоблин)

Мне больше нравится нефритовая и малахитовая гипотезы, меньше - чароитовая и питерситовая.

Оффлайн Алекс С

  • Сообщений: 6772
Напомню, в чем заключается "естественный абиогенез". Все перечисленные пункты - проблемные

1. Накопление неорганики и органики, из которой могут образовываться биомономеры.
а) много восстановительных газов - NH3, H2S, СН4, H2, HCN и отсутствие даже следов кислорода.
б) низкомолекулярная органика - цианамид, цианоацетилен, гликольалдегид, глицеральдегид итд.

2. Накопление биомономеров
а) аминокислот (полного списка моделей я нигде не нашел, это говорит о их качестве)
б) азотистых оснований, D-(дезокси)рибозы, нуклеозидов, нуклеотидов

3. Накопление энергетических молекул, макроэргов

4. Накопление липидов и липидных полупроницаемых мембран

5. Накопление биополимеров
а) белков
б) нуклеиновых кислот

6. Функциональность биополимеров, восппроизводимость
7. "Репликатор"

8. Репарация. Нетривиальная задача: восстановить поврежденный нуклеотид в НК, в случае одноцепочечной РНК в общем случае не  решается для замен нуклеотидов. Разрыв цепочки в случае одноцепочечных НК тоже не лечится: разорвались, разбежались. В условиях воздействия неэкранируемого УФ, и качества копирования типа 99.12%, любая последовательность быстро выродится (это если забыть про t1/2 рибозимов типа 1-5 часов)

9. Простейшие системы - тут полная дыра

10. Переход от гетеротрофов к аутотрофам. Это, по сегодняшним меркам, около 1000 генов, которые не успеют появиться, пока "протобионт" будет доедать невесть откуда взявшийся "густой пребиотический суп".

1. а) не хватает НСНО источник рибозы
б) на начальном этапе не требуется, это только для КоА нужно.

2. а)рано после п.3 потребуется
б) рибозофосфат и аденин

3.АДФ-АТФ

4. НАДН, КоА, липиды

4.5. Гиперциклы, глюколиз и глюкогенез
5. а)не надо
б) не надо

6.+7.появление считывающей матрицы

8. считывающая матрица - прото РНК слишком проста для ее восстановления в гиперциклах и видимо пока закреплена на минерале что ограничивает распад. Распад и отбор в циклах способствует более стойким молекулам.

9. первая простейшая система - органокапля на апатите - источник фосфата и матрица для восстановления прото РНК, окруженная липидной оболочкой и гиперциклами внутри.

10. пробионт ничего не доедает, вещества которые ему нужны синтезируются рядом, источник энергии сахара/гликоли и УФ. Идет постепенный отбор на неразмываемые капли с устойчивой мембраной и воспроизведением всех систем.



Общие проблемы химии абиогенеза:
1. Сдвиг всех реакций в обратную сторону - в воде идет распад белков и НК, а не их синтез;, б-во реакций - эндотермические, да еще часто с dH>0, -TdS>0
В результате имеем низкий выход реакции, ненормально высокие концентрации субстратов дают ненормально низкие концентрации продуктов.

2. Мусорные реакции, например, образование смеси нужных и ненужных стереоизомеров, или появление веществ, которые конкурируют или блокируют нужные реакции (инозин - предшественник "хороших" нуклеозидов, но "убийца комплементарности")

3. Эффект разведения, диффузии: реакции могут идти кое-как в запаянной колбе, но на открытом воздухе или воде - продукты реакции диффундируют во все стороны. В результате и так низкий выход реакций дополняется еще бОльшим уменьшением концентраций (до нуля)

4. Нестабильность большинства биомономеров и биополимеров (от минут-часов-дней, до столетий, что все равно мгновение по эво-меркам, так что никакого "накопления" не происходит). В особенности - быстрое окисление, так что атмосферный кислород, следы которого должны появляться сразу же (УФ-фотолиз воды), убивает значительную часть органики.


1. Последние данные говорят о синтезе в геторогенной среде, на поверхности минералов в газовой атмосфере.
Косвенные свидетельства этого отсутствие в клетках воды в качестве фазы, а присутствие в виде водных оболочек органических молекул. (к примеру стеарат натрия р-р в воде 7% является твердым и неупругим а ведь в нем аж 93% воды) И второе сильное поглощение водой УФ-квантов необходимого двигателя химических реакций. Вкупе с разложением органики водой это никак не может свидетельствовать о происхождении жизни в водном растворе.

2. Мусорные реакции - некоторые минералы (весьма распространенные) очень специфично катализируют выход нужных стереоизомеров с хорошим выходом и минимумом примесей. Второй момент вещества синтезируются в различных условиях а поэтому физически в разных местах, те реакции, которые блокируют нужные, просто идут в другом месте.

3. См. п.1.

4. Накопления не было, был постоянный синтез и распад, те реакции что включились в гиперцикл себя поддерживали за счет внешнего источника энергии (УФ), пока не повилась матрица для считывания. Фотолизный кислород имеющий радикальную природу сьедался восстановительной атмосферой в доли секунды. Хотя есть предположения что не было восстановительной атмосферы, а она состояла восновном из СО2. Хотя выделение Водорода и Аммиака в то время было намного большей чем сейчас в гейзерах и зонах вулканизма.


Оффлайн р.Б.Константин

  • Модератор
  • *
  • Сообщений: 6487
    • Православный
  • Skype: wiolowan
Алекс, я думаю, вы уже достаточно знаете, чтобы самому прокомментировать. Попробуйте, начните, я помогу, если что.

Оффлайн Алекс С

  • Сообщений: 6772
Алекс, я думаю, вы уже достаточно знаете, чтобы самому прокомментировать. Попробуйте, начните, я помогу, если что.

Я думаю Вы тоже знаете как я отношусь к абиогенезу.

Понимаете, абиогенез еще привлекателен и в идеалистической плоскости, не только материалистической. Если некая творящая Сила настроила Вселенную настолько точно что в ней самообразуется жизнь - то это лишь плюс к творящей Силе.

А если Силе нужно постоянно вмешиваться в ход событий, потому что ее творение-Вселенная неспособна на многие вещи тогда это лишь говорит о слабости подобного Творца.


Оффлайн Андрей Лавров

  • Сообщений: 8615
    • Православный

А если Силе нужно постоянно вмешиваться в ход событий, потому что ее творение-Вселенная неспособна на многие вещи тогда это лишь говорит о слабости подобного Творца.

Почему о слабости-то? Наоборот, о силе Творца, а также о Его участии в мире.

На самом деле, с чисто теоретических позиции обе позиции могут говорить о всесилии Творца. Мне кажется здесь это не аргумент. Кроме того, мне кажется, что здесь обсуждается научная, а не философская составляющая абиогенеза. А с научной частью пока... дырка от бублика.

Оффлайн Алекс С

  • Сообщений: 6772
А с научной частью пока... дырка от бублика.

Как видно - нет.

Оффлайн Иванов Д.

  • Сообщений: 1218
Цитировать
Понимаете, абиогенез еще привлекателен и в идеалистической плоскости, не только материалистической. Если некая творящая Сила настроила Вселенную настолько точно что в ней самообразуется жизнь - то это лишь плюс к творящей Силе.

Вспомнилось

Как и что творил создатель,
Что считал он боле кстати,
Знать не может председатель
Комитета по печати.

Оффлайн Комаров Андрей

  • Сообщений: 1817
9. первая простейшая система - органокапля на апатите - источник фосфата и матрица для восстановления прото РНК, окруженная липидной оболочкой и гиперциклами внутри.
если на человека надеть скафандр или акваланг, то он (скафандр\акваланг) будет выполнять туже функцию что и липидная оболочка в вашем случае.

Но человек рождается без скафандра\акваланга и может их надеть только когда родится (не раньше). Если сразу после рождения на младенцев надевать скафандр\акваланг и погружать в воду, то по Вашему у людей должны произойти изменения в геноме и люди будут рождаться со скафандрами\аквалангами?
Вобщем дело не в оболочках как таковых, а в том что организм сам её должен строить для своего существования и это должно быть зашито в программу репликации. Опять неуменьшаемая сложность.
« Последнее редактирование: 12.01.2012, 15:42:32 от Комаров Андрей »

Оффлайн Михаил Призрак

  • Сообщений: 1116
Что-то поисковики молчат на этот счет :)
Тренируйтесь в гуглении. Дам вам ряд тэгов в помощь: Юшкин, Костецкий, апатитная гипотеза, Кернс-Смит.

Оффлайн р.Б.Константин

  • Модератор
  • *
  • Сообщений: 6487
    • Православный
  • Skype: wiolowan
Начнем с первого пункта:

Тезис:
1. Накопление неорганики и органики, из которой могут образовываться биомономеры.
а) много восстановительных газов - NH3, H2S, СН4, H2, HCN и отсутствие даже следов кислорода.

Комментарий:
1. а) не хватает НСНО источник рибозы

Мой комментарий: хорошо, NH3, H2S, СН4, H2, HCN, НСНО и отсутствие даже следов кислорода.
--и что дальше? восстановительную атмосферу сейчас уже никто не отстаивает, УФ-фотолиз воды с образованием кислорода - наблюдаемая вещь.

Тезис:
2. б) низкомолекулярная органика - цианамид, цианоацетилен, гликольалдегид, глицеральдегид итд.

Комментарий:
б) на начальном этапе не требуется, это только для КоА нужно.

Мой комментарий: цианамид, цианоацетилен, гликольалдегид, глицеральдегид - это стартовая смесь для синтеза "нуклеотида Сазерленда".

Оффлайн р.Б.Константин

  • Модератор
  • *
  • Сообщений: 6487
    • Православный
  • Skype: wiolowan
Стоп-стоп.
А зачем нам "нуклеотид Сазерленда", если это вообще не тот нуклеотид, который нужен?
чем больше, тем лучше :)

 

Пожертвования на работу форума "Православное кафе 'Миссионер'"
можно отправлять по приведенным ниже реквизитам"

R412396415730
E210633234893
Z101437155470

41001985760841



Рейтинг@Mail.ru